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活性炭處理柴油脫硫脫氮

來源：韓研活性炭網(wǎng) 作者：韓研活性炭網(wǎng) 2017-10-31

　　活性炭處理柴油脫硫脫氮,研究了通過活性炭吸附從柴油中除去硫和氮的化合物。活性炭(AC)通過酸氧化改性，或者用氯化鈀浸漬。改性活性炭顯示出酸性位點的數(shù)量顯著增加，特別是那些用鈀浸漬的活性炭。活性炭的吸附能力與酸基團的增加成比例地增加。用氯化鈀浸漬的活性炭對氮化合物的吸附效率超過85%，硫化合物吸附效率超過60%。被研究的處理被認為是去除商用柴油中存在的硫和氮化合物的有效選擇。

　　使用現(xiàn)有的加氫脫硫技術，來實現(xiàn)低硫水平實現(xiàn)生產(chǎn)代價是昂貴的。因此，為了達到硫氮更低水平的技術而不改變產(chǎn)品質量，技術人員已經(jīng)研究了除去硫化合物的新方案。在這方面，通過使用改性材料的吸附去除污染物已經(jīng)獲得了相關性，因為它們在具有溫和操作條件的相對簡單的方法中具有良好的性能。在最近的研究中，已經(jīng)強調使用不同的方法制備改性活性炭表面以增加特定污染物的吸附能力。已經(jīng)報道了幾種處理方法，包括使用酸，堿，浸漬，臭氧，等離子體和微波的表面處理。在尋找替代吸附材料時，使用工業(yè)廢渣和廢料制備活性炭。研究了碳酸化然后用CO 2活化的稻殼吸附劑的生產(chǎn)。所生產(chǎn)的材料通過定量酸和表面的堿性位點而化學表征。注意到酸和堿性位點的數(shù)量隨活化時間和溫度的增加而增加。

　　在柴油中吸附硫和氮化合物的試驗使用普通活性炭和改性活性炭的樣品一式三份進行。使用振蕩器進行吸附，在70℃下保持2.0g與20.0mL柴油接觸24小時的每個碳樣品，在先前的研究中選擇的條件。之后，除去柴油的等分試樣，以確定吸附的硫和氮的量。分析方法是基于樣品的催化燃燒，然后分析在UV熒光檢測器中燃燒過程中產(chǎn)生的氣體。

　　在酸性介質中制備氯化鈀浸漬溶液，處理后的酸基增加如預期。這種增加不僅受到附著在碳表面上的鈀的影響，而且還影響溶液的酸性。圖1 活性炭樣品之前和浸漬后的和1b示出了顯微照片，在光區(qū)域圖1線b表示其中元素鈀是集中的區(qū)域。圖 1c表示當選擇圖 1b的一個光區(qū)域作為通過能量色散光譜法(EDS)分析的目標時，與元素鈀相關的能量峰。除了鈀之外，可以確認氯存在，表明沉積的鈀保持氧化形式(Pd 2+)。

　　活性炭顯示出去除硫的最佳性能，其為具有最高酸性表面基團數(shù)量的樣品。這表明硫的去除是通過一個優(yōu)先酸表面。看到活性炭自相同的施加過程和相同的活化條件，酸和堿性基團的量的差異必須與活性炭樣品提供的表面積有關。酸面積最大的活性炭也具有最大的BET面積。預期這一觀察結果是，在氧化過程中，更大的可用面積可以更有利于在活性炭表面上形成具有氧的基團。

　　改性活性炭樣品可用于從柴油中除去硫和氮化合物。從用氯化鈀浸漬的活性炭測試的柴油中除去的氮含量高于85%。雖然鈀占據(jù)了氮和硫吸附所需的一些微孔，但是對于這些化合物，包含鈀的位點的親和力的增加補償了微孔缺陷。用氯化鈀處理提供了從柴油中除去硫化合物的最佳結果(> 60%)(S500)。然而，酸處理沒有改善與硫化合物的吸附相關的性能。用硫酸處理是與氮化合物吸附相關的最佳性能(> 75%)的氧化形式。氧化促進了吸附劑表面上酸性位點的發(fā)育。這些酸性位點為含氮的有機分子提供吸引性。獲得柴油的結果，涉及的工藝涉及國家原料。該研究表明，吸附過程可以作為柴油常規(guī)處理的替代方法。引入吸附步驟之前，老化脫硫將成為更有效的過程。

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